HIBDRILL钻井液在BZ25-1油田研究和应用.pdfVIP

学兔兔 石油天然气学报 (江汉石油学院学报)2014年11月第36卷第1I期 Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI)Nov．2014 Vo1．36 No．11 HIBDRILL钻井液在BZ25—1油田的研究与应用 刘自明 (中海油田服务股份有限公司油化事业部，河北燕郊065201) 郭海峰 (中海油田服务股份有限公司塘沽基地泥浆作业公司，天津300452) [摘要]BZ25—1油田油气层埋藏深，地质构造复杂，主力油层沙河街组为低孔低渗、异常高温高压储层， 泥浆安全密度窗口窄，易发生井漏、垮塌、溢流、井喷等复杂事故。针对前期出现的问题，室内研究了 HIBDRILL钻井液体系，并对其流变性、封堵性、油层保护效果、渗透率恢复等性能进行了评价。室内 研究及现场应用表明，该体系与一期作业的油基钻井液相比明显提高了钻井速度，降低了使用钻井液密 度，成功解决了BZ25—1油田沙河街组压差卡钻、泥页岩垮塌以及低孔低渗储层保护等复杂问题。 [关键词]BZ25—1油田；低孔低渗；异常高压；井壁稳定；活度；封堵性 [中图分类号]TE254 [文献标志码]A [文章编号]1000—9752(2014)1l～0155—04 BZ25一l油田是中国海洋石油重点开发区块之一，自上而下钻遇的地层包括第四系平原组，新近系 明化镇组、馆陶组和古近系东营组、沙河街组。该地区油气层埋藏深，地质构造复杂，油层覆盖东营组 及沙河街组，其中沙河街组为主力油层。根据地质资料以及以往所钻井资料显示，BZ25—1油田沙河街 组为低孔低渗储层且存在异常高压，致使沙河街组高压层段与东营组薄弱砂岩层位于同一井段，造成东 营组地层孔隙压力与漏失压力当量密度窗El窄，难以控制泥浆相对密度，溢流漏失相继出现，给钻井施 工带来了很大的难题。其难点主要在于：①衰竭储层高压差下钻完井液对低孔低渗储层的损害问题； ②渗透率低、孑L隙度小，毛细管压力大，水锁损害严重；③部分井 8 in井段出现倒划眼困难，井壁 不稳定、钻井液漏失及钻井过程中起下钻不通畅、卡钻等事故，钻探难度大幅度提高。 室内开发了HIBDRILL钻井液体系，该体系在BZ25—1油田二期开发作业的7口井中成功应用。现 场应用结果表明，该体系与一期作业相比明显降低了钻井液的密度，减少了漏失的发生，提高了钻井速 度，成功解决了渤中区块沙河街组压差卡钻、泥页岩垮塌以及低孔低渗储层保护等复杂问题。 1 HIBDRILL钻井液体系作用原理 HIBDRILL钻井液体系的基本组成包括甲酸钾、KCI、聚合醇、降滤失剂、流型调节剂、增黏剂及 油层保护剂。正常钻进时加入一定量的固体和液体润滑剂以改善体系的润滑性能。该钻井液体系的特点 包括以下几个方面： 1)甲酸钾具有较强的防塌能力，可以在保证安全钻进的前提下显著降低钻井液的密度，可有效缓 解地层孔隙压力与漏失压力当量密度窗口窄的难题[1]。 2)甲酸钾可降低钻井液的活度，使地层水的化学位与钻井液水相的化学位接近，降低地层与钻井 液之间水的渗透转移，从而减少体系中水向地层的渗透。同时其高矿化度滤液避免了滤液对低孑L低渗储 层的伤害 引。 3)甲酸钾离子能大量侵入岩屑表面的水化层，压缩水化膜的厚度，阻止岩屑的水化膨胀分散，有 利于岩屑的清除，并能适度改善岩屑或井壁的表面性能，提高体系的抑制防塌性 ]。 4)甲酸钾与地层流体接触不会产生伤害性的二次沉淀，可对储层进行有效保护 。 [收稿日期]2014—08—22 [作者简介]刘自明 (1965一)，男，1988年南开大学毕业，高级工程师，现主要从事钻井液技术管理及研究工作。 学兔兔 石油天然气工程 2O14年11月 5)聚合醇的浊点效应使其形态随井下温度发生变化，能在井壁、钻屑和钻具上形成憎水性分子膜， 阻止泥页岩水化分散，通过稳定井壁、抑制钻屑水化分散达到稳定钻井液性能、降低钻具扭矩、保护油 气层的目的。 6)油层保护剂PF—UHIB可显著降低油水界面张力，有效降低油流阻力，提高了低孔低渗储层的 返